一种麻醉安全控制系统

1.本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种麻醉安全控制系统。


背景技术：

2.人体的躯干四肢与颈部由于病痛或创伤的原因需要进行手术治疗，是临床医学上最经常使用的方法之一，而这些手术治疗都需要对人体外周神经进行神经阻滞——也就是通常所说的麻醉，它是手术前的必要条件。
3.现有技术中，在临床麻醉操作过程中存在以下技术缺陷：1. 手术室通常只有一个麻醉医生进行药物的配制与使用操作，做不到双人核对，导致用错药物的事件频发，药物用错可导致严重不良后果。
4.2. 现今使用的药物标签具有信息不全、字迹涂抹、字迹不规范、粘贴不稳等缺陷。
5.3. 使用微量泵泵注药物时，由于微量泵涉及的参数和单位较多，导致药物泵注速度出现过快或者过慢，从而导致相应的麻醉安全事件。
6.4. 介入类（持续x射线）手术，麻醉医生需离开手术室，从窗户观察手术室内情况，而药物泵注的速度可能随时需要调整。由于呼叫手术医生停止x线透视、入室调整微量泵的流程较繁琐，导致给要速度未能及时调整，影响麻醉安全。
7.5. 按照国家法律规定，麻醉药品，麻精一类药品，开启后必须回收空安瓿，但由于缺乏相应技术与人力，常发生麻精药品空安瓿遗失事件。


技术实现要素：

8.本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷（不足），提供一种能够使得临床麻醉用药更加安全、临床麻醉工作更加便捷高效的麻醉安全控制系统。
9.本发明采取的技术方案是，一种麻醉安全控制系统，包括智能控制终端、药物识别模块和标签打印模块，所述智能控制终端、药物识别模块和标签打印模块之间互联；所述药物识别模块用于识别目标药物，并对识别内容进行语音播报，将标签打印命令传递给所述标签打印模块；所述标签打印模块用于将所述药物识别模块传输的信息打印标签；所述智能控制终端用于控制所述药物识别模块以及所述标签打印模块。
10.本发明提供了一种麻醉安全控制系统，用于解决临床麻醉工作中药物使用的各个环节中的安全性与便捷性问题：通过药物识别模块准确识别出识别区的药品，并语音播报药品的名称，与操作者（如麻醉医师）达到“二人”核对的目的，避免配错、抽错药物、用错药物；识别完成后，将识别信息传输至标签打印模块，其相对应的药物配制信息（如名称、浓度、容量、总量、配置时间等）以及药品配制信息生成的信息识别码，将被打印在标签上。
11.作为一种优选方案，所述药物识别模块包括启动识别组件、识别组件、语音播报组件以及识别程序；所述启动识别组件用于接通/断开识别程序的电路；所述识别组件用于获取目标药物的信息；所述识别程序用于根据所述识别组件获取目标识别药物的信息，对所获取的药物信息进行预处理，将目标识别药物的信息与信息库对比，得出识别结果，并将识
别结果发送至所述语音播报组件；所述语音播报组件用于语音播报所述识别组件的识别结果；所述语音播报组件播报后，所述识别程序结束，并将所述识别结果发送至所述标签打印模块。
12.作为一种优选方案，所述识别组件包括光源和若干摄像头，所述光源用于照明，所述摄像头用于获取目标识别药物多角度的照片。本方案优选采用多个摄像头，通过各个摄像头获取多维度的照片，从而获取目标识别药物的多维度信息，便于之后的识别。
13.作为一种优选方案，所述启动识别组件接通所述识别程序的电路后，不再受所述启动识别组件的控制，直到该次识别程序结束。
14.优选地，所述启动识别组件可以是人体和/或物体感应器。进一步优选地，所述启动识别组件可以是红外线感应器。
15.作为一种优选方案，述识别程序中的信息库为3d模型库；所述识别程序根据识别组件获取目标识别药物的多角度照片，提取药物信息，包括安瓿形态，药物的物理性质、体积，药物标签上文字的内容和形式；操作者握持安瓿的位置、大小，将以上信息与3d模型库中的信息进行对比，当目标识别药物与模型库中某一药物的相似度达到一定程度并且与目录中其他药物的相似度低于一定程度时，确定目标识别药物为某一中药物；若一定的时间内未能识别出目标药物，则识别失败。
16.作为一种优选方案，所述标签打印模块包括标签打印界面和打印组件；所述标签打印界面用于显示所述识别结果，便于操作者核对信息；当核对结果不一致时，操作者确认识别错误，所述智能控制终端将识别错误的信息上报至后台；当核对结果一致时，操作者根据实际需求选择标签样式所述打印组件打印标签。
17.作为一种优选方案，还包括微量泵模块，所述微量泵模块用于根据药物识别信息，在所述微量泵模块的操作面板上推荐预设的输注模式。
18.对于需要微量泵进行精准泵注的药品，标签贴在注射器特定的区域，当注射器被置入相应的输液泵通道时，输液泵通过信息识别码识别组件识别出药物的配制信息，提供预设给药方案。具体的，作为一种优选方案，所述微量泵模块包含标签识别组件、计算组件、机械推注组件、显示组件、操作组件、信息传递组件；标签识别组件包括摄像头，拍摄标签上的信息识别码，传至显示组件；显示组件用于显示标签识别结果，并根据识别结果推荐常用的速度模式；操作组件用于输入患者信息、泵注速度；计算组件将收集药物配制信息、患者信息、注射器直径等信息，根据操作者输入的速度单位，计算出单位时间内，注射器活塞在单位时间内向前推进的长度，并计算出不同单位的速度表示方式，同时显示在显示界面上供操作者参考；机械推注组件执行推注命令，将活塞在单位时间内向前推注一定的距离；信息传递组件实现微量泵模块与智能控制终端之间的信息传递；智能控制终端用于发送推注命令。
19.作为一种优选方案，所述微量泵模块还包括警戒系统，当操作者设置的药物泵注速度偏离安全范围时，系统将发出报警。本方案设置当药品泵注速度与预设的安全值范围发生偏离时，系统给出报警，避免因用药速度错误（过快或过慢）而引起的不良事件。
20.作为一种优选方案，为了便于操作者快速辨认，所述报警包括显示自检弹出的警戒提示框，偏离程度越大，警示颜色越明显。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明包含多个相互联网的模块：智能控
制终端、药物识别模块、标签打印模块，通过药物识别模块准确识别出识别区的药品，并语音播报药品的名称，与操作者（如麻醉医师）达到“二人”核对的目的，避免配错、抽错药物、用错药物；识别完成后，将识别信息传输至标签打印模块，其相对应的药物配制信息（如名称、浓度、容量、总量、配置时间等）以及药品配制信息生成的信息识别码，将被打印在标签上，便于操作者直接根据标签信息进行配置，提高药物使用的安全性，能够有效解决临床麻醉工作中药物使用的各个环节中的安全性与便捷性问题。
附图说明
22.图1为本实施例的工作原理图。
23.图2为本实施例中部分模块一体化设计的结构示意图。
24.图3为药物识别区的结构示意图。
25.图4为泵注药物标签和非泵注药物标签示意图。
26.图5为三通道微量泵的结构示意图。
27.附图标记：1. 第一识别区；2. 红外线发射器；3. 红外线接收器；4. 高清摄像头；5. 照明光源；6. 第二识别区；7. 打印机出纸口；8. 打印机纸舱；9. 扬声器；10. 智能平板电脑座；11. 智能平板电脑；12. 信息码识别摄像头；13. 显示组件；14. 壳体；15. 注射器卡槽；16. 推注杆。
具体实施方式
28.本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
29.本实施例旨在提供一种能够使得临床麻醉用药更加安全、临床麻醉工作更加便捷高效的麻醉安全的控制系统，具体提供一种麻醉安全控制系统，包括智能控制终端、药物识别模块和标签打印模块，所述智能控制终端、药物识别模块和标签打印模块之间互联；所述药物识别模块用于识别目标药物，并对识别内容进行语音播报，将标签打印命令传递给所述标签打印模块；所述标签打印模块用于将所述药物识别模块传输的信息打印标签；所述智能控制终端用于控制所述药物识别模块以及所述标签打印模块。
30.其工作原理如图1所示，药物识别模块实现目标药物的识别与语音播报的功能，并将标签的打印命令传递至标签打印模块；标签打印模块将药物配制信息（药物名称、容量、总质量、浓度、打印时间、操作者代号）以及包含药物配制信息的信息识别码打印在标签上；智能控制终端为药物识别模块、标签打印机、微量泵模块提供核心程序与控制中心。在实际应用中，智能控制终端可以是智能手机、平板电脑等智能设备。
31.在本实施例中，智能控制终端、药物识别模块、标签打印模块可以在结构上呈一体式设计，其结构示意图如图2所示。
32.药物识别模块包含启动识别组件、识别组件、语音播报组件以及识别程序。
33.其中，识别程序包含3d模型库。使用前药物识别模块，将麻醉科药品目录中的所有药物分别进行3d建模，将所有药物安瓿的3d模型组成药物3d模型库，位于识别程序中。3d模型库包含各类药物的3d模型数据，包括安瓿的形态、高度、圆柱半径、圆锥半径、圆锥高度、
透明度，药物的物理性质、体积，药物标签的内容和形式。
34.如图2所示，启动识别组件位于第一识别区1的入口。其中启动识别组件由人体和/或物体感应器组成。在本实施例中，人体和/或物体感应器为是红外线感应器。
35.本实施例中，启动识别组件包括红外线发射器2和三个红外线接收器3，其工作原理具体为：在备用状态时，红外线发射器2每隔一段时间t分别向三个红外线接收器3发射特定波长的红外线，每一个红外线接收器接受红外线后激活电磁阀，使电磁阀处于未接通状态。当红外接收器在一段时间t之后未接收到红外线，则电磁阀切换为接通状态。三个电磁阀并联接入电路，其中任何一个电磁阀接通，则识别程序的电路接通，识别电路接通则识别程序启动。识别程序一旦启动，电路将持续接通，不受红外线接收器及其电磁阀控制，直至该次识别程序结束。识别程序结束后，红外线发射器继续发射红外线，红外线接收器继续检测红外线，回到备用状态。
36.在实际使用是，当操作者手持药物安瓿放置入第一识别区1后，操作者手部和/或药物安瓿遮挡一束或者多束红外线，使一个或者多个红外线接收器不能持续接受红外线，三个电磁阀中的一个或多个电磁阀接通，启动识别程序。
37.识别程序包括从识别组件获取目标识别药物的信息、信息预处理、将目标识别药物的信息与3d模型库对比、确认目标识别药物为某一种药物、语音播报药物名称，同时对药品的有效期进行检查。
38.如图3所示，识别组件包括4颗高清摄像头4与一个照明光源5，均设置在第一识别区。四颗摄像头分别位于第一识别区双侧面，顶面，内面，光源位于第一识别区顶面。
39.对目标药物的识别过程具体包括：（1）识别程序启动后，点亮光源，4颗高清摄像头分别开始连续拍摄目标识别药物的高清照片（比如每秒20-30张）。
40.（2）照片信息预处理，提取照片中的信息，包括安瓿的形态、高度、圆柱半径、圆锥半径、圆锥高度、透明度，药物的物理性质、体积，药物标签上文字的内容和形式，操作者握持安瓿的位置，大小等。
41.（3）将以上信息与3d模型库中的信息进行对比，当目标识别药物与模型库中某一药物的相似度达到一定程度（比如95%）并且与目录中其他药物的相似度低于一定程度（比如5%）时，确定目标识别药物为某一中药物。
42.（4）识别启动后，结果未出现之前，智能平板电脑界面显示“药物识别中”。
43.识别程序启动后，若一定的时间内未能识别出目标药物，系统将提示“识别失败，请调整位置”。
44.（5）语音播报，识别成功后，识别程序通过语音播报组件语音播报出目标识别药物的名称，识别程序结束。同时识别程序进入备用状态。
45.（6）识别程序结束后，在智能平板电脑屏幕上弹出便签打印界面，进入标签打印程序。
46.识别程序结束后，选取每一颗高清摄像头所摄取的一张照片留存，以备查验。其中，留存的照片应选取与目标识别药物匹配度最高的一张。
47.在本实施例中，还包括第二识别区6，第二识别区配备一枚高清摄像头，用于识别其他体积较大的物品，比如配制溶剂、静脉输液、动脉传感器、深静脉包等。可通过手动或者
红外线感应开启。
48.标签打印模块包括标签打印界面和打印组件；标签打印界面用于显示所述识别结果，便于操作者核对信息；当核对结果不一致时，操作者确认识别错误，由智能控制终端将识别错误的信息上报至后台；当核对结果一致时，操作者根据实际需求选择标签样式所述打印组件打印标签。本实施例中，打印组件为打印机。
49.具体的，打印模块的核对过程包括：（1）标签打印界面包含该药物预设的常用标签列表，还包含该药物的其他信息，比如药物全称、生产日期、过期时期、批号、“识别错误”按钮等。
50.（2）核对，操作者与药物识别模块核对识别的结果。当核对结果不一致时，操作者在智能平板电脑11的便签打印界面点击“识别错误”，终止本次识别，识别程序进入备用状态。识别错误的信息将自动上报至后台。当识别结果一致时，操作者无需操作。
51.优选打印组件为彩色打印机，可以是喷墨打印机、也可以是激光打印机。
52.标签样式设计通过不同的颜色、图标、自体、形式等，使不同药物的标签具有高辨识度，使用者可在短时间内准确识别出药物的种类即其他信息。
53.标签的内容包含但不限于：药品名称、药品浓度、开启时间、操作者代号等，若配制药物的总容积大于某个数值（比如≥20ml），表明该药物将可能用于泵注，则标签的识别区域还应打印出由药物名称、容量、总质量、浓度、打印时间、操作者代号等信息生成的信息识别码。
54.标签形式分为两类，泵注药物标签与非泵注药物标签，如图4，以“瑞芬太尼”和“地塞米松”为例。
55.每一种药物预设多种配制方法，每一种配制方法对应一个标签形式，比如不同的总质量、不同的浓度、不同的总容积。系统按照用户使用习惯按照使用频率的顺序排列便签形式。
56.操作者可根据需求点击选择相应的配制方式，以及对应的标签样式。
57.若操作者不对智能控制终端进行操作，系统将在10秒后自动打印推荐列表中的第一个标签样式。
58.或者，操作者不对智能控制终端进行操作，且继续向识别区放置药物安瓿，使识别程序再次启动，打印系统将立刻打印推荐列表中的第一个标签样式。
59.若目标配制药物是用于泵注或者可能用于泵注时，药物的标签应贴至注射器的特定的位置，以配合微量泵识别药物配制信息。
60.本实施例还包括微量泵模块，包括至少一个智能微量泵，微量泵模块与智能控制终端可以相互传递信息。对于需要微量泵进行精准泵注的药品，标签贴在注射器特定的区域，当注射器被置入相应的输液泵通道时，输液泵通过信息识别码识别组件识别出药物的配制信息，提供预设给药方案。
61.微量泵可以是单通道，也可以是多通道。若为多通道，则各通道外观设计不同颜色以相互区分，同时在微量泵的操作界面，也显示相应的与通道颜色一致的颜色。
62.微量泵模块包含标签识别组件、计算组件、机械推注组件、显示组件、操作组件、信息收发组件、核心处理器。
63.标签识别组件包括一个或者两个高清摄像头——信息码识别摄像头12，拍摄标签
上的信息识别码，传至核心处理器。
64.标签识别结果显示至显示组件13，并根据药物类别，推荐常用的速度模式，比如ug/kgmin。
65.若微量泵无法识别信息识别码，则需手动输入药物相关信息。
66.计算组件将收集药物配制信息、患者体重（操作者输入）、注射器直径等信息，根据操作者输入的速度单位，计算出单位时间内，注射器活塞在单位时间内向前推进的长度。并计算出不同单位的速度表示方式，同时显示在显示界面13上供操作者参考。
67.药物泵注速度可以分段设置，分段执行，比如前十分钟为4ug/kg/h，十分钟后为0.4ug/kg/h。
68.机械推注组件执行推注命令，将活塞在单位时间内向前推注一定的距离，推注速度由核心处理器发送指令，可以是匀速的，也可以是非匀速的。
69.显示组件13为一块彩色显示屏幕，可为触控式，也可以是非触控式。
70.显示内容至少包括当前通道、“其他通道”按键、药物的名称、泵注速度（包括不同单位的速度）、“正在运行”标记、患者体重、报警标记、快速推注、电源显示等。如图5所示，以三通道为例。
71.提前对每种泵注药物的速度设置安全范围，当当前设置的泵注速度高于上限或者低于下限时，微量泵显示界面弹出警告提醒，操作者须手动解除报警后才能继续运行。
72.提醒的样式根据偏离安全范围的量的不同而不同，偏离越大，提醒的颜色越明显，最严重为红色。
73.微量泵运行时显示速度的字体颜色与提醒的样式一致，安全速度范围内的速度以绿色显示，超过上限一定值（比如10倍），提醒和显示为红色。
74.操作组件可以为触屏式、按键式或者旋钮式，实现调节各种泵注单位以及体重、解除报警、选择药物种类以及其他相应的内容。
75.信息传递组件实现微量泵与智能平板电脑、标签打印机之间的信息传递。实现智能平板电脑对微量泵进行设置与短距离远程控制的功能，传递信息的方式可选择蓝牙网关、wifi等。
76.在联网的条件下，智能平板电脑可实时显示微量泵的显示界面内容，并且能通过智能平板电脑对微量泵进行操作和控制。
77.核心处理器为以上功能提供硬件与软件支持。
78.当装有配制药物的并且在特定位置贴有标签的注射器放置至微量泵的通道时，微量识别组件对标签上的信息识别码进行识别，识别的内容包括药物名称、容量、总质量、浓度、打印时间、操作者代号等。
79.识别完成后，微量泵自动弹出药物的名称以及，并推荐与之对应的预设的泵注模式以及速度单位。
80.泵注模式包括把控输注、恒速模式、分段模式、限时模式。
81.速度单位涉及三个参数：药物的质量、患者参数、时间。药物质量包括克、毫克、微克、纳克，患者的参数包实际体重、理想体重、体表面积、年龄、性别、身高等，时间参数包括小时、分钟、秒钟等。
82.微量泵模块通过相应的识别装置识别配制信息识别码，在微量泵操作面板上推荐
预设的输注模式，并设置相应的警戒系统。当操作者设置的药物输注速度高于或者低于推荐速度时，系统将发生不同级别的报警。若设置的泵注速度偏离药物的安全范围，则在显示界面弹出相应的警戒提示框，操作者手动解除警报后方可继续泵注。警戒提示框的主题颜色与偏离安全值的程度相关，偏离程度越大，则警示颜色越明显。
83.解除报警后，报警提示框不消失，而是缩小至界面某个位置，持续闪烁提示，表明该药正在以超出安全值范围的速度泵注。解除报警后，继续泵注时的字体颜色与警示颜色一致，同样起到警示的作用。
84.对于特殊的药物泵注，比如胰岛素、氯化钾、浓钠、硫酸镁等，可预设在开始泵注一定的时间或者累积泵注一定量后提醒操作者再次检查泵注效果。
85.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.一种麻醉安全控制系统，其特征在于，包括智能控制终端、药物识别模块和标签打印模块，所述智能控制终端、药物识别模块和标签打印模块之间互联；所述药物识别模块用于识别目标药物，并对识别内容进行语音播报，将标签打印命令传递给所述标签打印模块；所述标签打印模块用于将所述药物识别模块传输的信息打印标签；所述智能控制终端用于控制所述药物识别模块以及所述标签打印模块。2.根据权利要求1所述的麻醉安全控制系统，其特征在于，所述药物识别模块包括启动识别组件、识别组件、语音播报组件以及识别程序；所述启动识别组件用于接通/断开识别程序的电路；所述识别组件用于获取目标药物的信息；所述识别程序用于根据所述识别组件获取目标识别药物的信息，对所获取的药物信息进行预处理，将目标识别药物的信息与信息库对比，得出识别结果，并将识别结果发送至所述语音播报组件；所述语音播报组件用于语音播报所述识别组件的识别结果；所述语音播报组件播报后，所述识别程序结束，并将所述识别结果发送至所述标签打印模块。3.根据权利要求2所述的麻醉安全控制系统，其特征在于，所述识别组件包括光源和若干摄像头，所述光源用于照明，所述摄像头用于获取目标识别药物多角度的照片。4.根据权利要求2所述的麻醉安全控制系统，其特征在于，所述启动识别组件接通所述识别程序的电路后，不再受所述启动识别组件的控制，直到该次识别程序结束。5.根据权利要求3所述的麻醉安全控制系统，其特征在于，所述识别程序中的信息库为3d模型库；所述识别程序根据识别组件获取目标识别药物的多角度照片，提取药物信息，包括安瓿形态，药物的物理性质、体积，药物标签上文字的内容和形式；操作者握持安瓿的位置、大小，将以上信息与3d模型库中的信息进行对比，当目标识别药物与模型库中某一药物的相似度达到一定程度并且与目录中其他药物的相似度低于一定程度时，确定目标识别药物为某一中药物；若一定的时间内未能识别出目标药物，则识别失败。6.根据权利要求2~5任一项所述的麻醉安全控制系统，其特征在于，所述标签打印模块包括标签打印界面和打印组件；所述标签打印界面用于显示所述识别结果，便于操作者核对信息；当核对结果不一致时，操作者确认识别错误，所述智能控制终端将识别错误的信息上报至后台；当核对结果一致时，操作者根据实际需求选择标签样式所述打印组件打印标签。7.根据权利要求1所述的麻醉安全控制系统，其特征在于，还包括微量泵模块，所述微量泵模块用于根据药物识别信息，在所述微量泵模块的操作面板上推荐预设的输注模式。8.根据权利要求7所述的麻醉安全控制系统，其特征在于，所述微量泵模块包含标签识别组件、计算组件、机械推注组件、显示组件、操作组件、信息传递组件；标签识别组件包括摄像头，用于拍摄标签上的信息识别码，传至显示组件；显示组件用于显示标签识别结果，并根据识别结果推荐常用的速度模式；
操作组件用于输入患者信息、泵注速度；计算组件将收集药物配制信息、患者信息、注射器直径等信息，根据操作者输入的速度单位，计算出单位时间内，注射器活塞在单位时间内向前推进的长度，并计算出不同单位的速度表示方式，同时显示在显示界面上供操作者参考；机械推注组件执行推注命令，将活塞在单位时间内向前推注一定的距离；信息传递组件实现微量泵模块与智能控制终端之间的信息传递；智能控制终端用于发送推注命令。9.根据权利要求7或8所述的麻醉安全控制系统，其特征在于，所述微量泵模块还包括警戒系统，当操作者设置的药物泵注速度偏离安全范围时，系统将发出报警。10.根据权利要求9所述的麻醉安全控制系统，其特征在于，所述报警包括显示自检弹出的警戒提示框，偏离程度越大，警示颜色越明显。

技术总结
本发明涉及医疗器械领域，具体公开了一种麻醉安全控制系统，包括智能控制终端、药物识别模块和标签打印模块，所述智能控制终端、药物识别模块和标签打印模块之间互联；所述药物识别模块用于识别目标药物，并对识别内容进行语音播报，将标签打印命令传递给所述标签打印模块；所述标签打印模块用于将所述药物识别模块传输的信息打印标签；所述智能控制终端用于控制所述药物识别模块以及所述标签打印模块。本发明包含多个相互联网的模块：智能控制终端、药物识别模块、标签打印模块，能够有效解决临床麻醉工作中药物使用的各个环节中的安全性与便捷性问题。性与便捷性问题。性与便捷性问题。


技术研发人员：张博弘 段仕强
受保护的技术使用者：中山大学附属第七医院（深圳）
技术研发日：2022.08.24
技术公布日：2023/9/22